光纤通信器件
保偏光纤耦合器熔拉原理
保偏光纤耦合器熔拉原理保偏光纤耦合器是一种用于光纤通信系统中的关键器件，它能够将不同偏振状态的光信号进行耦合，实现光信号的传输和处理。
本文将从保偏光纤耦合器的熔拉原理出发，详细介绍其工作原理及应用。
一、保偏光纤耦合器的基本原理保偏光纤耦合器是通过将两根光纤熔接在一起，使它们之间的光能够进行耦合。
其关键在于保持光信号的偏振状态不变，即保持光信号的偏振方向与光纤中的纤芯轴线平行。
在保偏光纤耦合器中，一根光纤作为输入端，另一根光纤作为输出端。
输入端的光信号经过一段单模光纤的传输，然后进入到一个保偏光纤耦合器中。
在耦合器内部，光信号通过两个相邻的光纤纤芯，通过光纤间的熔接区域进行耦合。
最后，耦合器的输出端输出耦合后的光信号。
二、保偏光纤耦合器的熔拉原理保偏光纤耦合器的熔拉原理主要包括两个方面：熔接和拉伸。
1. 熔接：保偏光纤耦合器的熔接是指将两根光纤分别加热至熔化状态，然后将它们接触在一起，使其熔接成为一体。
在熔接过程中，要保持光纤的纤芯轴线平行，并且保持纤芯直径的一致性。
这样可以保证光信号在熔接区域内的传输损耗最小。
2. 拉伸：在保偏光纤耦合器的熔接完成后，需要对其进行拉伸，使其形成一个细长的熔接区域。
拉伸的目的是为了减小光信号在耦合器内部的传输损耗。
拉伸过程中，要保持光纤的纤芯轴线平行，并且保持纤芯直径的一致性。
这样可以保证光信号在整个耦合器中的传输损耗最小。
三、保偏光纤耦合器的应用保偏光纤耦合器在光纤通信系统中有着广泛的应用。
它可以用于光纤传感、光纤通信、光纤激光器等领域。
1. 光纤传感：保偏光纤耦合器可以用于光纤传感系统中的信号耦合和分离。
通过保偏光纤耦合器，可以将不同偏振状态的光信号耦合到光纤中进行传输，从而实现对光信号的传感和检测。
2. 光纤通信：保偏光纤耦合器可以用于光纤通信系统中的光信号耦合和分离。
通过保偏光纤耦合器，可以将不同偏振状态的光信号耦合到光纤中进行传输，从而实现光信号的传输和接收。
光纤法兰的作用和用途
光纤法兰的作用和用途1.引言1.1 概述光纤法兰作为一种重要的连接器件，在光纤通信领域起着至关重要的作用。
它通过将光纤的连接端与光纤设备或光纤线路连接起来，实现光信号的传输和接收。
光纤法兰具有可靠性高、接头损耗小以及传输距离远等优势，因此被广泛应用于光通信系统、光纤传感器、光纤测量等领域。
光纤法兰的主要原理是利用光纤的不同芯径和折射率的差异，使得光信号能够从一根光纤传输到另一根光纤，同时保持较低的损耗。
通常情况下，光纤法兰由金属材料制成，内部设有光纤通道和连接芯部件，用于固定和对准光纤的连接。
光纤法兰具有许多重要的作用和优势。
首先，它能够提供可靠的连接，确保光信号的稳定传输。
其次，光纤法兰的接头损耗很小，可以保证光信号的流畅传输，减少信息丢失。
此外，光纤法兰还具有耐高温、抗振动、耐腐蚀等特性，适用于各种复杂环境下的应用。
最重要的是，光纤法兰的应用范围广泛，可以满足不同领域的需求。
总之，光纤法兰在光纤通信领域具有重要的作用和广泛的用途。
通过提供可靠的连接和高质量的光信号传输，光纤法兰为各种应用提供了稳定和可靠的光纤连接解决方案。
未来，随着光通信技术的不断发展和创新，相信光纤法兰将会在更多领域发挥更重要的作用，并取得更大的进展和突破。
1.2文章结构文章结构部分的内容应该包括以下信息：文章2.1 光纤法兰的定义和原理：在这一部分中，将介绍光纤法兰的定义，并解释它的原理。
可以讨论光纤法兰是如何传输光信号的，以及它是如何工作的。
也可以包括一些光纤法兰的基本构造和组成部分的说明。
文章2.2 光纤法兰的作用和优势：这一部分将详细介绍光纤法兰的作用和它在不同领域中的用途。
可以讨论光纤法兰在通信领域中的应用，如光纤通信网络中的连接和传输。
还可以探讨它在医疗、工业和科学等其他领域中的作用。
此外，还可以列举一些光纤法兰相对于其他光纤连接方式的优势，如较低的损耗、更大的带宽和更高的传输速度等。
通过对这些信息的介绍，读者将更全面地了解光纤法兰的作用和用途，并能够更好地理解后续部分中的内容。
单模光纤模块驱动芯片-概述说明以及解释
单模光纤模块驱动芯片-概述说明以及解释1.引言1.1 概述单模光纤模块驱动芯片是一种关键性的元件，它在单模光纤通信系统中起到了至关重要的作用。
本文将重点探讨单模光纤模块驱动芯片的原理、应用领域和作用，并对它的重要性和发展前景进行分析。
首先，我们先来了解一下什么是单模光纤模块。
单模光纤模块是一种用于传输光信号的组件，它具有较小的核心直径，能够实现高速、长距离的光信号传输。
与多模光纤模块相比，单模光纤模块在光信号传输方面具有更好的性能，因此在许多领域得到广泛应用。
单模光纤模块驱动芯片作为单模光纤模块的控制和驱动核心，扮演着至关重要的角色。
它主要用于控制光信号的发射和接收过程，将电信号转换成光信号并进行调制。
在单模光纤通信系统中，单模光纤模块驱动芯片的性能将直接影响到系统的传输质量和可靠性。
单模光纤模块驱动芯片的应用领域非常广泛。
首先，在通信领域，它被广泛应用于光纤通信系统中，包括光纤传输网、光纤宽带接入网络等。
其次，在工业控制领域，它也被广泛应用于激光加工、光纤传感器等领域。
此外，在医疗、军事等领域，单模光纤模块驱动芯片也发挥着重要的作用。
总的来说，单模光纤模块驱动芯片在单模光纤通信系统中具有举足轻重的作用。
它不仅能够实现高速、长距离的光信号传输，还能够保证系统的稳定性和可靠性。
随着科技的不断进步，单模光纤模块驱动芯片的发展前景也非常广阔。
未来，我们可以预见，在通信、工业控制、医疗等领域，单模光纤模块驱动芯片将发挥更加重要的作用，并为社会的进步和发展做出更大的贡献。
1.2文章结构文章结构本篇文章主要由引言、正文和结论三部分组成。
1. 引言- 1.1 概述：简要介绍单模光纤模块驱动芯片的背景和作用。
- 1.2 文章结构：本部分，给出文章整体的结构和各个部分的内容概述。
- 1.3 目的：明确本文的目的和意义。
2. 正文- 2.1 单模光纤模块的基本原理：详细介绍单模光纤模块的工作原理和关键技术。
- 2.2 单模光纤模块的应用领域：探讨单模光纤模块在通信、传感等领域的广泛应用。
光纤通信系统的组成与工作原理
光纤通信系统的组成与工作原理首先是光信号的产生。
光信号可以通过激光二极管（LD）或者半导体激光器产生。
激光二极管是一种能够产生高亮度和高单频的光源，它通过电流注入产生激励态电子与基态电子的受激辐射而发光。
半导体激光器则是一种基于电流注入的PN结的半导体器件，它可以产生高亮度、高单频和窄线宽的激光光源。
接下来是光信号的传输。
光信号通过光纤进行传输。
光纤是一种由高折射率的纤维材料制成的细长物体，其核心是由折射率较低的材料组成，外包覆着一个折射率较高的包层。
光信号通过光纤的传输是基于全内反射的原理。
当光信号由光纤的尾部入射到光纤的头部时，当入射角小于临界角时，光信号会发生全内反射，沿着光纤一直传输到目的地。
最后是光信号的接收。
光信号到达目的地后，需要被光电器件转换成电信号。
光电器件通常使用光电二极管（PD）或者光电探测器来完成这一过程。
当光信号到达光电器件时，光能转化为电能，产生电流。
接收到的电流经放大和滤波处理后，就可以得到我们需要的信号。
光源是光信号的发射源，如激光二极管、半导体激光器等。
光源需要具备稳定的光功率、窄的光谱线宽和较小的时延，以保证光信号的传输质量。
光纤是光信号的传输介质，它是一种波导结构，能够将光信号进行高效的传输。
光纤需要具备低损耗、高带宽和低色散等特点，以提高光信号的传输质量。
光电器件是光信号的接收器件，如光电二极管、光电探测器等。
光电器件能够将光信号转换为电信号，并经过电子电路的处理从而得到所需的信息。
除了以上的主要组成部分，光纤通信系统还包括光纤连接器、光纤调制器、光纤分光器等其他辅助设备，以提供更加稳定和高效的光信号传输。
总之，光纤通信系统是一种利用光纤进行光信号传输的通信系统。
它的工作原理基于光的全内反射原理，通过光源产生光信号，光纤进行光信号的传输，并通过光电器件将光信号转换为电信号。
光纤通信系统的组成包括光源、光纤和光电器件等主要部分，还包括其他辅助设备。
光纤通信系统的应用广泛，使用光纤传输可以实现高速、大容量和低延时的信息传输。
光电子器件简介介绍
在掺杂和激活过程中，需要确保杂质和缺陷的分布均匀，以提高器件 的性能和稳定性。
04
光电子器件的市场与发 展趋势
市场现状与规模
总结词
光电子器件市场不断扩大，规模持续增长。
详细描述
随着科技的不断进步，光电子器件在通信、医疗、工业等领域的应用越来越广 泛，市场规模逐年增长。全球光电子器件市场预计在未来几年将持续扩大。
放大器
定义
放大器是一种用于放大光信号的装置，它能够将接收到的弱光信 号进行放大，以便更好地进行处理和传输。
类型
放大器可分为多种类型，如半导体放大器、光纤放大器、喇曼放大 器等。
应用
放大器在光纤通信、激光雷达等领域有广泛的应用，如光纤通信网 络、激光雷达信号增强等。
03
光电子器件的材料与工 艺
材料类型与特性
光电子器件简介介绍
汇报人： 日期:
目 录
• 光电子器件概述 • 常见光电子器件 • 光电子器件的材料与工艺 • 光电子器件的市场与发展趋势 • 光电子器件的未来挑战与研究方向
01
光电子器件概述
定义与分类
定义
光电子器件是利用光电子技术实 现特定功能和性能的电子器件。
分类
根据工作原理和功能，光电子器 件可分为光发射器件、光接收器 件、光放大器件和光调制器件等 。
器等。
应用
探测器在通信、雷达、光谱分析 、医疗等领域有广泛的应用，如 光纤通信、激光雷达、光谱仪等
。
调制器
01
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定义
调制器是一种用于调制光 信号的装置，它能够将信 息加载到光波上，以便在 通信系统中传输。
类型
调制器可分为多种类型， 如电吸收调制器、机械调 制器、光学克尔调制器等 。
简述光纤通信的原理及应用
简述光纤通信的原理及应用一、光纤通信的原理光纤通信是一种利用光学原理传输信息的技术。
其原理基于光的折射与反射特性，即光线在两种介质之间传播时会发生折射或反射。
光纤通信利用光纤作为信息传输的介质，通过将信息转化为光信号，并利用光的折射与反射，将光信号在光纤中传输，并在接收端将光信号转化为电信号，从而实现信息的传输。
光纤通信的原理主要包括以下几个方面：1.1 光的传播特性光在光纤中的传播主要遵循光的折射和反射特性。
当光线从一种介质（如空气）射入到另一种具有不同折射率的介质（如玻璃光纤）中时，光线会发生折射。
而光线在介质表面发生反射时，会沿着入射角等于反射角的方向反射。
基于这些特性，光纤可以将光信号传输到目标位置。
1.2 光的衰减与色散光在光纤中的传播过程中，会受到衰减和色散的影响。
光在光纤中传播时，会发生能量损耗，导致光信号的强度逐渐减弱，这就是光的衰减现象。
而色散是由于光的不同频率成分传播速度不同而引起的，导致光信号在传输过程中发生信号失真。
1.3 光的调制与解调光纤通信中，发送端将电信号转化为光信号进行传输，这个过程叫做光的调制。
而光信号到达接收端后需要将光信号再转化为电信号，这个过程叫做光的解调。
光的调制和解调过程采用的是光电器件，如光电二极管等。
1.4 波分复用技术波分复用技术（Wavelength Division Multiplexing，WDM）是光纤通信的一项重要技术。
它利用不同波长的光信号在光纤中进行并行传输，从而实现光纤通信的高容量传输。
利用波分复用技术，可以实现多个光信号同时传输，大大提高了光纤通信的传输速率和带宽。
二、光纤通信的应用光纤通信作为一种高速、大容量、抗干扰能力强的通信方式，在现代通信领域的应用非常广泛。
下面列举一些光纤通信的主要应用领域：•宽带接入光纤通信作为宽带接入的主要手段，能够提供高速、稳定的网络连接，满足了人们对于宽带网络的需求。
光纤宽带接入常见的应用包括光纤到户（FTTH）、光纤到楼（FTTB）等，广泛用于家庭、办公楼、学校等场所，提供高速互联网接入服务。
光纤的工作原理及应用场景
光纤的工作原理及应用场景工作原理光纤，即光导纤维，是一种能够传输光信号的细长柔韧的光学器件。
它由一个或多个包覆在外层的一根或多根光芯组成。
光纤的工作原理主要基于光的全反射现象。
当光从一种介质进入另一种具有较高折射率的介质时，光线会发生折射。
根据光线从光密介质（如玻璃）射入光疏介质（如空气）时的折射规律，当入射角大于临界角时，光线将完全反射回光密介质中。
光纤光导的原理就是利用了光的全反射现象。
在光纤的外层光芯中注入光信号，这些光信号会在光芯内部一直以全反射的方式传播。
由于光纤的结构设计，光纤能够将光信号传输得非常远，并且保持信号的强度和质量。
应用场景光纤作为先进的光学传输技术，被广泛应用于各个领域。
下面将介绍几个主要的应用场景：1. 通信领域光纤通信是光纤技术最重要的应用之一。
相较于传统的铜线传输，光纤传输具有高带宽、低损耗、抗干扰等优势。
光纤通信可以用于长距离的电话、互联网和广播电视信号的传输。
另外，在数据中心和局域网中，光纤通信也被广泛采用，以满足高速、大容量的通信需求。
2. 医疗领域光纤在医疗领域的应用主要体现在内窥镜和激光手术器械中。
内窥镜是一种能够在人体内进行检查和手术的器械，其内部使用了光纤传输图像和光源。
通过光纤的引导，医生可以观察到人体内部的细节，从而进行诊断和手术。
3. 光学传感器光纤传感器是利用光纤作为传感元件的传感器。
光纤传感器的工作原理是将测量对象和光纤接触或互相靠近，利用测量对象对光信号的影响来检测和测量物理量。
光纤传感器具有高灵敏度、抗干扰性强的优点，广泛应用于温度、压力、应力、流量等物理量的测量。
4. 光纤传输图像光纤可以用于传输图像，其中最常见的应用就是光纤显示器。
光纤传输的图像具有高分辨率和高质量，可以用于医学影像、安防监控、工业检测等领域。
另外，光纤光束调制也可应用于光学设备中的图像透镜、光学防抖等功能。
5. 光纤传感网络光纤传感网络结合光纤传感技术和网络传输技术，可以实现对环境和物体的实时监测和控制。
光纤收发器的作用
光纤收发器的作用
光纤收发器是一种用于传输光信号的电子器件。
它的作用是将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号，从而实现光纤通信。
光纤通信是一种高速、高带宽、低损耗的通信方式，因此在现代通信领域得到广泛应用。
而光纤收发器作为光纤通信的核心组成部分，它的作用相当于光纤通信的“翻译”。
下面我们就一起来了解一下光纤收发器的详细作用。
1、将电信号转换为光信号
光纤收发器的主要功能之一是将电信号转换为光信号。
在这个过程中，首先需要将要传输的电信号输入到光纤收发器的发送端。
在发送端，电信号经过调制后被转换成为携带信息的光信号，并通过光纤传输到接收端。
3、实现信号的调制与解调
4、放大和衰减光信号
光信号在传输过程中会受到衰减，因此光纤收发器还具有信号放大和衰减的功能。
在信号放大处理中，光纤收发器可以通过放大器件放大信号，以保证信号质量。
而在信号衰减处理中，光纤收发器会对光信号进行控制，以使其保持在适当的强度下。
5、实现多种光接口间的转换
光纤收发器还可以实现不同类型光接口间的转换。
在实际应用中，可能会使用不同类型的光接口，因此需要通过光纤收发器进行转换，使其能够进行有效的通信。
总之，光纤收发器是实现光纤通信的核心组成部分，具有将电信号转换成光信号、将光信号转换成电信号、实现信号调制与解调、放大和衰减光信号、实现多种光接口间转换的功能。
通过这些功能，光纤通信可以实现高速、高带宽、低损耗的通信，因此在各种应用场景中得到了越来越广泛的应用。
光纤通信无源器件国际标准的发展动向
该领 域 的国际标 准化 活动具 有代 表 ｔ ｌ ｏ ｄ ａ ，截 止 ２ ０ 年 １月 已发 布 了 ｅｃｒ ｉ） ０８ ２ 会等会议 ，２ ０ 年 １ 月２ 日至 １ 月７ ０８ Ｏ ７ １ 日在 性 的应是 国际 电工委员会 （Ｅ ）组织， ＩＣ 纤维 光学 互连 器件 和无 源器 件标 准 ２ ５ ５ 日本京 都召开了ＩＣ Ｓ ８Ｂ Ｅ Ｃ ６ 会议 ，此次会
【 关键词１ 光纤通信 ；无源器件 ；国际标 准 ，有一些 相关 的产品性 能 大 约 需 要 ３ 的 时 间 ， 到 形 成 国 际标 准 年
随着光 纤技术 的迅速 发展 ，许 多新 标准被采用 ，在军事应用领域还有Ｍ Ｌ Ｉ标 约 要 １ 年 的 时 间 。 自从 上 世 纪 ９ 年 代 后 Ｏ Ｏ 技 术的应用 日益扩大 ，光纤 通信技术 也 准 ，Ｉ Ｕ Ｔ Ｔ — 则涉 及较 少 。尽管 世界 部分 期 ，标准更 新的周期 已为５３ ，从发展 年 不 断 向大容 量、长距 离 、高 速率 的传 输 发达 国家和我 国部分外 向市场上 部分采 趋 势看 ，随着产 品更新 换代 的加 快、新 要 求发展 ； 同时干 线光缆建 设需求 的下 用 Ｔ １ ｏ ｄ ａ 司 标 准 ， 将 此 系 列 标 准 技术不 断涌现 ，标准制 定的周期 还在缩 ｅｃｒｉ公 降和本 地 网接 入 网需 求 的上 升，也使 得 作为进 出 口贸 易和 市场供 需双 方交货验 短 ， 同时标准 的修 订和取 舍 的步伐 也在 光 纤互连器件 和无源 器件 的需求大大 上 收 的依据 。 目前 世界范 围 内国际标准一 加 快 。各 工 业 大 国 均 积 极 参 与 此 方 面 标 升 ，极大地 剌激 了光 器件开 发、研制 和 统天 下的格局 正在被 多样 的标准 体系格 准 的制 定活动 ，力 图使本 国标准转 化为 生产 的发展 ，其需求 量较光 纤光缆 的复 局 改变者 。 Ｉ Ｃ 织关 于 纤维 光学 互连 国际标准 ， 由此来 推动本 国贸易 ，巩 固 Ｅ组 合年增长率高 １％ 右，愈来愈显 出光纤 器 件 和 无 源 器 件 所 开 展 的 活 动 已 历 经 十 本 国技术 市场 ，这 一点 欧美和 日本 等国 ０左 互连 器件和 无源器件 的重要 ，而与之 相 余年 ，相 关 的Ｉ Ｃ Ｅ 标准 己形成 较为 完整 尤 显突 出。２０ 年４ ０ ７ 月在德 国法兰克福召 应 的国际标准也紧跟这一发展趋势 。 的标准体 系 （ 其基 础标准 同时也支 撑着 开 了ＩＣ Ｓ ８ Ｂ Ｅ Ｃ ６ 工作组会议和分技术委员
光纤通信完整版
选择填空1：单模归一化频率：V=小于等于2.4052：光电检测器的主要器件：分为PIN光电二极管和雪崩光电二极管APD。
利用材料的延时、衰减实现光电转换。
3：SDH帧的结构和模式：一个STM-N帧有9行，每行有270×N个字节组成。
这样每帧共有9×270×N个字节，每字节为8000帧。
SDH帧大体可以分为三部分（1）段开销为保证SDH帧中信息正常传输所需的附加字节。
STM-1的SDH是9×8（除第4行）=72Byte.前3行再生段开销，后5行复接段开销（2）信息载荷承载各种业务信息的部分STM-M中有9×261Byte=2349 STM模式：STM-1，STM-4，STM-16，STM-64 （3）管理单元指针用于指示payload第一个字节在帧内的准确位置，对于STM-1中，有9字字节（第4行）SDH段开销部分是用于网络的运行、维护和管理。
4：掺铒放大器的性能指标？噪声系数？掺铒光纤放大器增益，噪声系数，输出光功率，输入光功率在泵浦光功率一定的条件下，当输入光功率较小时，放大器增益不随输入信号光功率而变化，基本上保持不变，当心耗光功率增加到一定值，增益开始随光功率的增加而降低，因此出现输出信号光功率饱和的现象。
噪声系数：4~7dB5．光纤通信的三个波长窗口：0.85um，1.31um，1.55um6：光电检测器是利用材料的(光电效应）来完成光电转换的。
7．在薄膜导波中导膜的截至条件：入0≥入c8.光滤波器的作用：是用来进行波长选择的仪器，它可以从众多的波长中挑选出所需的波长，而除此波长以外的光将会被拒绝通过。
它可以用于波长选择、光放大器的噪声滤除、增益均衡、光复用/解复用9：光纤通信主要光源有哪些：LD、LED、DFB光检测器：PIN、APD10．光纤通信系统中传输码型有哪些？具体区别？扰码、mBnB码、插入码11．表征光纤通信系统中色散的物理量是什么？3dB光带宽f3dB或脉冲，最大时延差∆KAO,光纤的带宽。
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1、光定向耦合器
分别取出光纤中向不同方向传输的光信号。 光定向耦合器按其结构不同可分为棱镜式 和光纤式两类。 隔离度A；插入损耗L；分光比T。
2、光隔离器与光环行器
都是希望从输入端口输入的光信 号到输出端口时，衰减尽量小， 即要求器件的插入损耗要小；对 于不应有输出的端口，要求隔离 度要高。
光隔离器一般为两端口器件，阻挡反射 光环形器一般为多端口器件，用于ADM
3、半导体激光器的工作特性
光纤通信对半导体发光器件的基本要求有下列几点。 （1）光源的发光波长应符合目前光纤的三个低损耗 窗口,即短波长波段的0.85μm、长波长波段的 1.31μm与1.55μm。 （2）能长时间连续工作并能提供足够光输出功率。 （3）与光纤的耦合效率高。 （4）光源的谱线宽度窄。 （5）寿命长，工作稳定。
2、光纤通信中常用的半导体光 电检测器
PIN光电二极管：只能检测光信号，如果 在信号微弱时会出现误码增加的情况。 APD雪崩光电二极管：它不但具有光/电 转换作用，而且具有内部放大作用。可以 解决经过长途传输后光信号微弱不易检测 出的问题。 目前光纤通信系统中，使用的雪崩光电二 极管结构型式，有保护环型和拉通（又称 通达）型。
电子式 优点是开关速度快，易 于集成化；缺点是插入 损耗大，串扰大，只适 合单模光纤。
5、波长转换器
能够使信号从一个波长转换到另一个波长的器件称 为波长转换器。 波长转换器根据波长转换机理可分为： 光电型波长转换器； 全光型波长转换器。 光电型波长转换器比较容易实现，其优点是与偏振 无关；主要缺点是由于速度受电子器件限制，因此 不适应高速大容量光纤通信系统和网络的要求。 全光型可克服电子器件速度限制，未来发展方向。
第3章 光纤通信器件
主要内容
了解在光纤通信系统中，光源的发送和接 收基本原理。 了解在光纤通信系统中，做为中继的光放 大器。 了解在光纤通信系统中，无源光器件的结 构和作用。
3.1 半导体光源 3.2 半导体光电检测器 3.3 光放大器 3.4 无源光器件
前述章节主要了解了下图中的光纤。 本章主要了解下图中光发、光收、光中继 器。这些光器件的性能影响着信号传输质 量。
3、光接收原理框图
3.3 光放大器
起中继作用，使得光信号能补偿能量传输 至更远距离。
1、分类
光放大器主要包括：
{
半导体光放大器 光纤放大器
{
掺铒光纤放大器（EDFA） 非线性光纤放大器： 分布式拉曼光纤放大器 （RFA）
2、半导体光放大器
半导体光放大器由半导体材料制成。 优点：构成的半导体行波光放大器，它能 适合不同波长的光放大。 缺点：与光纤耦合损耗比较大，放大器的 增益受偏振影响较大，噪声及串扰较大。
★6、波分复用器
在一根光纤中能同时传输多波长光信号的 技术，称为光波分复用技术（WDM）。 如果在系统发送端采用此技术，将不同波 长的光信号组合起来送入光纤传输的设备 称为光波分复用器。 在接收端通过解复用器（分波器），将组 合在一起的光信号分离并送入不同的终端。
(1)单纤单向结构WDM传输系统
3.1 半导体光源
光源是光纤通信系统中光发射机的重要组 成部件，其主要作用是将电信号转换为光 信号送入光纤。 主要光源：LD、LED。 LD：Laser Diode，半导体激光 器。 LED：Light Emitting Diode，半 导体发光二极管。
1、激光器的物理基础
涉及到量子理论。 光和物质相互作用产生了光子的辐射和吸 收。 电子的跃迁产生的辐射： 自发辐射：辐射光子。 受激吸收：吸收光子。 受激辐射：辐射光子，这个过程光得到 放大。
光隔离器
光环形器
3、光滤波器
只允许一定波长的光信号通过的器件称为 光滤波器。
4、光开关
能够控制传输通路中光信号通或断或进行 光路切换作用的器件，称为光开关。是全 光交换技术中的关键器件。 一般包括两种： 机械式光开关； 电子式光开关。
机械式 优点是插入损耗小，隔 离度高，串扰小，适合 各种光纤，技术成熟； 缺点是开关速度较慢， 体积较大。
只有右图的受激辐射才能产生激光。
左图：自发辐激光由激光振荡器生成。 激光振荡器必须包括以下三个部分： 能够产生激光的工作物质， 能够使工作物质处于受激辐射大于受激 吸收状态的激励源——泵浦源。 能够完成频率选择及反馈作用的光学谐 振腔—— 提供反馈和频率选择。
典型的数字光中继器原理方框图
3、掺铒光纤放大器（EDFA）
主要优点： （1）工作波长处在1.53～1.56μm范围，与光纤最小 损耗窗口一致。 （2）对掺铒光纤进行激励的泵浦功率低，仅需几十 毫瓦；而拉曼放大器需0.5～1W的泵浦源进行激励。 （3）增益高、噪声低、输出功率大，它的增益可达 40dB，噪声系数可低至3～4dB，输出功率可达14～ 20dBm。 （4）连接损耗低，因为是光纤型放大器，因此与光 纤连接比较容易，连接损耗可低至0.1dB。
(2)单纤双向结构WDM传输系统
此两种方式各有各的应用范围。
1、光定向耦合器
2、光隔离器与光环行器
3、光滤波器
4、光开关
5、波长转换器
6、波分复用器
工作原理和组成框图：
三种工作方式 1、同向 2、反向 3、双向
三种方式优缺点：
1、信号输出功率与泵浦光功率 同样泵浦的条件下，同向泵浦输出最低。 2、噪声特性 同向泵浦噪声系数较小。 3、饱和输出特性 双向泵浦输出功率最大。
4、实际EDFA放大器
3.4 无源光器件
1、光定向耦合器 2、光隔离器与光环行器 3、光滤波器 4、光开关 5、波长转换器 6、波分复用器
4、光发原理框图
3.2 半导体光电检测器
光电检测器是光纤通信系统中接收端机中 的第一个部件，由光纤传输来的光信号通 过它转换为电信号。 利用材料的光电效应实现光 电转换的。 两种： PIN，光电二极管； APD，雪崩光电二极管。
1、半导体的光电效应
光照射到半导体器件上，若光子能量足够 大，产生载流子，形成电流。